Un nuovo studio sui dati raccolti durante il Grand Finale della missione Cassini rivela un’interazione sorprendentemente potente e dinamica delle onde di plasma che si muovono da Saturno ai suoi anelli e alla sua luna Encelado.
Nello spazio i suoni non viaggiano, lo sappiamo, ma così come le onde radio vengono raccolte e interpretate dai nostri dispositivi per farci ascoltare l’ultima hit della nostra band preferita, allo stesso modo la sonda Cassini ha rilevato onde elettromagnetiche nelle frequenze radio mentre percorreva le sue orbite ravvicinate al pianeta con gli anelli.
Ecco come suona la conversazione elettrodinamica tra Saturno e Encelado…
Queste registrazioni, qui sulla Terra, sono state amplificate e riprodotte attraverso un altoparlante e quello che si può sentire lo sentite qui a destra, cliccando sul video! La registrazione è del 2 settembre 2017, solo due settimane prima del tuffo della sonda nell’atmosfera del pianeta, che ne ha concluso la missione. La registrazione è stata convertita dal team RPWS presso l’Università dello Iowa, guidato dal fisico, e PI dello strumento RPWS, Bill Kurth. Quello che sentite però è una “conversazione” acellerata… Il tempo di registrazione è stato infatti compresso da 16 minuti a 28,5 secondi. In realtà i vari suoni sarebbero molto più lunghi, bassi e diluiti.
Lo studio di queste registrazioni mostra però, per la prima volta, come le onde di plasma viaggiano sulle linee di campo magnetico che collegano Saturno alla sua luna Encelado. Le linee di campo magnetico agiscono come se fossero un circuito elettrico, con l’energia che scorre avanti e indietro tra i corpi che collegano, Saturno e la sua luna. Proprio come l’aria o l’acqua, infatti, il plasma (il quarto stato della materia) genera onde per trasportare energia, e lo strumento Radio Plasma Wave Science (RPWS) a bordo della sonda Cassini ha registrato alcune di queste intense ondate di plasma durante uno dei suoi incontri più ravvicinati a Saturno.
Tra la Terra e la Luna non accade nulla di simile. A differenza della Luna, infatti, Encelado è immersa nel campo magnetico di Saturno ed è geologicamente attiva: i suoi getti di vapore acqueo ionizzano e riempiono l’ambiente intorno a Saturno. L’energia che emette viene raccolta e incanalata dalle linee di campo magnetico che la trasportano fino al pianeta, che risponde, percorrendo una lunghissima distanza, un po’ come nel gioco da bambini in cui due bicchieri di plastica vengono collegati con un filo e le onde sonore lo percorrono permettendo di parlarsi e sentirsi da un capo all’altro. Una interazione simile avviene anche tra Saturno e i suoi anelli, anche loro molto dinamici.
«Encelado è come un piccolo generatore che gira intorno a Saturno e sappiamo che è una fonte di energia continua», spiega Ali Sulaiman, scienziato planetario dell’Università dell’Iowa e parte del team RPWS. «Ora scopriamo che Saturno risponde lanciando segnali sotto forma di onde di plasma, attraverso il circuito di linee di campo magnetico che lo collegano ad Encelado a centinaia di migliaia di chilometri di distanza».
Un’interazione elettrodinamica quindi estremamente estesa, che riguarda non solo Encelado ma anche il sistema di anelli. Una scoperta resa possibile solo dalle orbite estremamente inclinate del Grand Finale che hanno portato la sonda adavvicinare il pianeta come non mai, passando tra la cima della sua atomosfera e il bordo interno degli anelli, e che ci mostra quanto diverso e movimentato sia da questo punto di vista il sistema planetario di Saturno rispetto a quello degli altri pianeti, compreso il nostro.
Sulaiman è l’autore principale di due articoli che descrivono i risultati di questo studio, pubblicati di recente in Geophysical Research Letters.
A. H. Sulaiman et al. Enceladus auroral hiss emissions during Cassini’s Grand Finale, Geophysical Research Letters (2018). DOI: 10.1029/2018GL078130
A. H. Sulaiman et al. Auroral hiss emissions during Cassini’s Grand Finale: Diverse electrodynamic interactions between Saturn and its rings, Geophysical Research Letters (2018). DOI: 10.1029/2018GL077875
